Cordões Vegetativos e Fascinas de Contenção

Controle de Escoamento em Encostas
Bioengenharia de Solos

Luiz Diego Vidal Santos

Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS)

2026-04-22

Visão Geral da Aula

Tópicos

  • 1 O que são cordões vegetativos?
  • 2 Fascinas mortas × fascinas vivas
  • 3 Mecanismo de dissipação de energia
  • 4 Dimensionamento e espaçamento
  • 5 Materiais e confecção
  • 6 Implantação em campo
  • 7 Monitoramento e eficiência
  • 8 Síntese e atividade

Objetivo da Aula

Compreender os princípios dos cordões vegetativos (wattle fences / contour fascines) e das fascinas de contenção como técnicas de bioengenharia para controlar o escoamento superficial, reter sedimentos e promover a estabilização progressiva de encostas por meio do enraizamento das fascinas vivas.

1. O QUE SÃO CORDÕES VEGETATIVOS?

Definição e conceito

Conceito

Cordões vegetativos (cordonas, wattle fences ou contour fascines) são pequenos degraus ou barreiras construídos com feixes de ramos ou solo ensacado, dispostos em curvas de nível ao longo de um talude para:

  • Reduzir a velocidade do escoamento superficial
  • Reter sedimentos transportados pela água
  • Criar patamares de deposição que favorecem a revegetação
  • Enraizar (quando feitos com ramos vivos) e estabilizar o solo

💡 Os cordões funcionam como uma série de micro-barragens em nível: cada cordão intercepta o fluxo, reduz a energia e deposita sedimentos, formando gradualmente terraços naturais.

Princípio de funcionamento

graph TD
    A["Chuva"] --> B["Escoamento<br>superficial"]
    B --> C["Cordão 1<br>(topo)"]
    C -->|"Velocidade<br>reduzida"| D["Cordão 2<br>(meio)"]
    D -->|"Sedimentos<br>retidos"| E["Cordão 3<br>(base)"]
    C -->|"Infiltração<br>aumentada"| F["Solo"]
    E --> G["Fluxo controlado<br>na base"]
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    style C fill:#2E7D32,color:#fff
    style D fill:#2E7D32,color:#fff
    style E fill:#2E7D32,color:#fff
    style F fill:#8B4513,color:#fff

Cada cordão pode reter até 0,5-2,0 m³ de sedimento por metro linear, dependendo da altura e do espaçamento (Florineth, 2004).

Galeria: Cordões e entrançados em campo

Construção de entrançado de vime (wattle hurdle) (CC BY-SA 3.0)

Cerca viva entrançada - Sérvia (CC BY-SA 4.0)

Barreira de vime de salgueiro (CC BY-SA 4.0)

Fontes: Wikimedia Commons - licenças CC BY-SA

Tipos e variações

Classificação

Tipo Material Mecanismo
Cordão de ramos mortos Galhos secos Barreira física
Cordão de ramos vivos Estacas vivas Barreira + enraizamento
Cordão de sacos Sacos de terra/areia Barreira por peso
Entrançado vivo Ramos vivos trançados em estacas Barreira + cobertura

Quando usar cada tipo

  • Ramos mortos: áreas sem acesso a espécies com propagação vegetativa
  • Ramos vivos: encostas com possibilidade de enraizamento (preferível!)
  • Sacos de terra: emergências / solos muito íngremes
  • Entrançado vivo: taludes com insolação e umidade adequadas

Comparação com técnicas anteriores

graph LR
    A["🪵 Paliçadas<br>Barreiras verticais<br>em ravinas"] -->|"Função<br>similar"| D["Controle de<br>escoamento"]
    B["🌿 Cordões<br>Degraus em nível<br>em encostas"] -->|"Complementa"| D
    C["🕳️ Barraginhas<br>Captação pontual<br>em estradas"] -->|"Diferente<br>escala"| D
    style A fill:#FDB913,color:#000
    style B fill:#2E7D32,color:#fff
    style C fill:#034EA2,color:#fff

🔄 Paliçadas são barreiras em ravinas (erosão concentrada); cordões são distribuídos em toda a encosta (erosão laminar/sulcos). São complementares: paliçadas na ravina + cordões na encosta adjacente.

2. FASCINAS MORTAS × FASCINAS VIVAS

Comparação detalhada

Fascinas mortas (dead fascines)

  • Feixes de ramos secos ou tratados
  • Função: apenas barreira mecânica
  • Durabilidade: 2-5 anos (depende da espécie e clima)
  • Sem capacidade de enraizamento
  • Necessitam substituição periódica
  • Uso: barreiras temporárias, estruturas de sacrifício

Fascinas vivas (live fascines)

  • Feixes de ramos vivos com capacidade vegetativa
  • Função: barreira + enraizamento + revegetação
  • Durabilidade: crescente (plantas se desenvolvem)
  • Enraizamento progressivo estabiliza o solo
  • Autorreparação e expansão vegetativa
  • Uso: solução definitiva de bioengenharia

Evolução temporal comparativa

Período Fascina morta Fascina viva
Dia 0 100% funcional 100% funcional
Ano 1 90% funcional 100% + brotação
Ano 2 70% funcional 120% (raízes)
Ano 3 50% funcional 150% (cobertura)
Ano 5 Substituir Ecossistema

Vantagem da fascina viva

graph TD
    A["Fascina viva<br>instalada"] --> B["Brotação<br>(2-4 semanas)"]
    B --> C["Enraizamento<br>(2-6 meses)"]
    C --> D["Cobertura vegetal<br>(6-12 meses)"]
    D --> E["Cordão vivo<br>permanente"]
    E --> F["Micro-terraço<br>estabilizado"]
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    style B fill:#FDB913,color:#000
    style D fill:#2E7D32,color:#fff
    style F fill:#2E7D32,color:#fff

🌿 Sempre que possível, use fascinas vivas. O custo adicional de obtenção de ramos vivos é compensado pela eliminação de manutenção a longo prazo.

3. MECANISMO DE DISSIPAÇÃO DE ENERGIA

Hidráulica do escoamento em encostas

Sem cordões (escoamento livre)

A velocidade do escoamento em um talude sem proteção aumenta progressivamente:

\[v = C \sqrt{R \cdot S}\]

Onde (fórmula de Chézy):

  • \(v\) = velocidade do escoamento (m s⁻¹)
  • \(C\) = coeficiente de Chézy (rugosidade)
  • \(R\) = raio hidráulico (m)
  • \(S\) = declividade do talude (m m⁻¹)

Com cordões (escoamento interceptado)

Os cordões aumentam a rugosidade (\(C\) diminui) e reduzem o comprimento de rampa (\(L\) se torna o espaçamento entre cordões):

\[v_{max} = v_0 \times \left(\frac{L_{cordão}}{L_{total}}\right)^{0.5}\]

📉 Cada cordão reinicia o acúmulo de velocidade, mantendo \(v\) abaixo da velocidade crítica de erosão do solo.

Velocidades críticas de erosão

Tipo de solo \(v_{crit}\) (m s⁻¹)
Areia fina 0,3 - 0,5
Areia grossa 0,5 - 0,8
Silte 0,6 - 1,0
Argila mole 0,8 - 1,2
Argila compactada 1,2 - 1,8

Efeito dos cordões no tempo

graph TD
    A["Escoamento<br>inicia no topo"] --> B["Velocidade<br>cresce com L"]
    B --> C["Cordão 1<br>intercepta"]
    C --> D["Velocidade<br>resetada ≈ 0"]
    D --> E["Cresce novamente<br>(novo trecho)"]
    E --> F["Cordão 2<br>intercepta"]
    F --> G["Velocidade<br>sempre < v_crit"]
    style C fill:#2E7D32,color:#fff
    style F fill:#2E7D32,color:#fff
    style G fill:#034EA2,color:#fff

4. DIMENSIONAMENTO E ESPAÇAMENTO

Cálculo do espaçamento entre cordões

Espaçamento vertical (\(E_v\))

O espaçamento vertical (desnível entre cordões) depende da declividade e do tipo de solo:

Declividade (°) \(E_v\) solo resistente \(E_v\) solo frágil
15-20° 1,5-2,0 m 1,0-1,5 m
20-30° 1,0-1,5 m 0,8-1,0 m
30-40° 0,8-1,0 m 0,5-0,8 m
40-50° 0,5-0,8 m 0,3-0,5 m

Espaçamento horizontal (\(E_h\))

\[E_h = \frac{E_v}{\tan(\alpha)}\]

Onde \(\alpha\) = ângulo de declividade do talude.

Dimensões do cordão

Parâmetro Valor
Diâmetro do feixe 20-40 cm
Altura exposta acima do solo 15-30 cm
Profundidade de enterramento 10-20 cm
Comprimento dos ramos 100-200 cm

Esquema de disposição

graph TD
    A["Topo da encosta"] --> B["Cordão 1<br>Ev = variável"]
    B --> C["Cordão 2"]
    C --> D["Cordão 3"]
    D --> E["Cordão 4"]
    E --> F["Base da encosta"]
    B -.->|"Espaçamento<br>vertical Ev"| C
    style A fill:#034EA2,color:#fff
    style B fill:#2E7D32,color:#fff
    style C fill:#2E7D32,color:#fff
    style D fill:#2E7D32,color:#fff
    style E fill:#2E7D32,color:#fff
    style F fill:#8B4513,color:#fff

Exemplo de cálculo

Dados: Talude com 30° e solo argiloso frágil.

  • \(E_v\) = 0,8 m (tabela)
  • \(E_h = 0,8 / \tan(30°) = 0,8 / 0,577 = 1,39\) m

Para talude de 10 m de altura:

\[N_{cordões} = \frac{10}{0,8} = 12,5 \approx 13 \text{ cordões}\]

📐 Em encostas com perfil irregular, ajuste o espaçamento seguindo as curvas de nível reais, não linhas retas.

5. MATERIAIS E CONFECÇÃO

Preparo dos cordões

Confecção de fascinas vivas

graph TD
    A["1. Coleta de ramos vivos<br>Diâmetro 1-4 cm, comprimento 1-2 m"] --> B["2. Amarração em feixes<br>Ø 20-40 cm com arame/sisal"]
    B --> C["3. Alternância de pontas<br>e bases para uniformidade"]
    C --> D["4. Inserção de estacas<br>maiores como 'espinhas'"]
    D --> E["5. Amarração final a cada<br>30-50 cm de intervalo"]
    E --> F["Fascina pronta<br>para instalação"]
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    style B fill:#FDB913,color:#000
    style D fill:#034EA2,color:#fff
    style F fill:#8B4513,color:#fff

Espécies recomendadas (Nordeste)

Espécie Propagação Crescimento
Gliricidia sepium Estaca Rápido
Moringa oleifera Estaca Muito rápido
Erythrina velutina Estaca Rápido
Spondias tuberosa Estaca Moderado
Jatropha curcas Estaca Rápido

Confecção de cordões de sacos

Materiais:

  • Sacos de ráfia ou juta (60 × 40 cm)
  • Terra local compactada
  • Estacas de fixação (madeira ou aço)

Procedimento:

  1. Encher sacos com 2/3 de terra
  2. Costurar ou dobrar a abertura
  3. Dispor em linha na curva de nível
  4. Escorar com estacas no lado de jusante
  5. Sobrepor em duas camadas (se necessário)

Lista de materiais por metro linear

Material Quantidade
Ramos vivos (Ø 1-4 cm) 15-25 unidades
Arame galvanizado nº 12 2 m
Estacas guia (Ø 5-8 cm) 2 unidades m⁻¹
OU sacos de terra 5-8 por metro

6. IMPLANTAÇÃO EM CAMPO

Procedimento de instalação

Passo a passo

  1. Levantamento topográfico
    • Marcar curvas de nível com nível óptico ou de mangueira
    • Definir espaçamentos conforme projeto
  2. Escavação das trincheiras
    • Profundidade: 10-20 cm
    • Largura: igual ao diâmetro do cordão
    • Inclinação: 0% (em nível) ou leve (1-2%) para drenagem lateral
  3. Cravação das estacas-guia
    • Espaçamento: 1-1,5 m
    • Cravar ⅔ no solo
    • Lado de jusante do cordão
  4. Posicionamento do cordão
    • Encaixar na trincheira
    • Amarrar nas estacas-guia
    • Compactar terra ao redor
  5. Reaterro e mulch
    • Cobrir a base com terra
    • Aplicar mulch nas áreas entre cordões

Seção transversal de instalação

graph TD
    subgraph Instalacao["Seção Transversal"]
        A["Estaca-guia<br>(⅔ enterrada)"]
        B["Fascina viva<br>(Ø 20-40 cm)"]
        C["Trincheira<br>(10-20 cm prof.)"]
        D["Reaterro<br>compactado"]
    end
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Erros comuns

Erro Consequência
Cordão fora de nível Concentração de fluxo
Trincheira rasa Cordão se desloca
Sem estacas-guia Cordão rola encosta abaixo
Ramos secos Sem enraizamento
Espaçamento excessivo Erosão entre cordões

⚠️ O erro mais grave é instalar cordões fora de nível: isso concentra o fluxo em um ponto e pode causar erosão maior que a original.

7. MONITORAMENTO E EFICIÊNCIA

Avaliação de desempenho

Indicadores quantitativos

Indicador Método Meta
Retenção de sedimento Medição a montante/jusante > 70%
Velocidade do fluxo Flutuador ou ADV Redução > 50%
Taxa de erosão Pinos de erosão < 5 t ha⁻¹ ano⁻¹
Brotação das fascinas Contagem visual > 60% em 30 dias
Cobertura vegetal Quadrante 1 m² > 50% em 6 meses

Cronograma

Período Atividade
15 dias Verificar integridade dos cordões
30 dias Avaliar brotação e enraizamento
60 dias Medir sedimento retido
6 meses Avaliar cobertura vegetal
1 ano Verificar formação de terraço
2 anos Avaliar autossustentabilidade

Formação de micro-terraços

graph TD
    A["Ano 0<br>Cordão instalado<br>em trincheira"] --> B["Ano 1<br>Sedimento acumula<br>a montante"]
    B --> C["Ano 2<br>Terraço se forma<br>cordão enraíza"]
    C --> D["Ano 3+<br>Terraço consolidado<br>vegetação densa"]
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🏔️ Os cordões vegetativos promovem a formação de micro-terraços naturais: o acúmulo de sedimento a montante do cordão cria uma superfície mais suave e estável, favorecendo a colonização vegetal espontânea.

Eficiência documentada

Em estudos na Europa Central, cordões de salgueiro reduziram a perda de solo em 75-90% e a velocidade do escoamento em 60-80% em taludes de 25-35° (Florineth, 2004; Schiechtl & Stern, 1996).

8. SÍNTESE E ATIVIDADE

Resumo dos conceitos-chave

Pontos fundamentais

  1. Cordões vegetativos são barreiras em curvas de nível que interceptam o escoamento superficial
  2. Fascinas vivas são preferíveis às mortas: enraízam e se autossustentam
  3. O mecanismo é reduzir a velocidade e reter sedimentos, formando micro-terraços
  4. O espaçamento depende da declividade e do tipo de solo
  5. A instalação em nível é o critério mais importante
  6. Com o tempo, os cordões formam terraços naturais vegetados

Fluxo conceitual

graph TD
    A["Ramos vivos<br>Espécies regionais"] --> B["Fascinas<br>Ø 20-40 cm"]
    B --> C["Instalação em<br>curvas de nível"]
    C --> D["Interceptação<br>do escoamento"]
    D --> E["Retenção de<br>sedimentos"]
    D --> F["Infiltração<br>aumentada"]
    E --> G["Formação de<br>micro-terraços"]
    F --> G
    B --> H["Enraizamento<br>progressivo"]
    H --> G
    G --> I["Encosta<br>estabilizada"]
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Atividade prática - Projeto de cordões vegetativos

Exercício em grupo

Cenário: Uma encosta de pastagem degradada com 150 m de comprimento, declividade média de 25° e solo siltoso apresenta erosão laminar severa e formação de sulcos incipientes. A precipitação anual é de 700 mm (concentrada em 4 meses).

Projetem o sistema de cordões vegetativos:

  1. Calcule o espaçamento vertical e horizontal entre cordões
  2. Quantos cordões serão necessários?
  3. Escolha o tipo de cordão (fascina viva, morta ou sacos) e justifique
  4. Selecione 3 espécies para as fascinas vivas
  5. Quantos metros lineares de fascina e estacas-guia serão necessários?
  6. Descreva o procedimento de instalação passo a passo
  7. Elabore o cronograma de monitoramento para 2 anos

Critérios de avaliação

Critério Peso
Dimensionamento (espaçamento) 25%
Seleção de materiais/espécies 20%
Procedimento de instalação 20%
Quantitativo de materiais 15%
Cronograma de monitoramento 20%

⏱️ Tempo: 30 minutos para projeto + 10 minutos para apresentação por grupo.

Referências

  • Florineth, F. (2004). Pflanzen statt Beton - Handbuch zur Ingenieurbiologie und Vegetationstechnik. Patzer Verlag.
  • Gray, D. H. & Sotir, R. B. (1996). Biotechnical and Soil Bioengineering Slope Stabilization. John Wiley & Sons.
  • Norris, J. E. et al. (2008). Slope Stability and Erosion Control: Ecotechnological Solutions. Springer.
  • Petrone, A. & Preti, F. (2010). Soil bioengineering for risk mitigation and environmental restoration in a humid tropical area. Hydrology Earth System Sciences, 14(2), 239-250.
  • Schiechtl, H. M. & Stern, R. (1996). Ground Bioengineering Techniques for Slope Protection and Erosion Control. Blackwell Science.
  • Stokes, A. et al. (2014). Ecological mitigation of hillslope instability: ten key issues facing researchers. Plant Soil, 377, 1-23.
  • Zeh, H. (2007). Soil Bioengineering Construction Type Manual. European Federation for Soil Bioengineering (EFIB). vdf Hochschulverlag.

Obrigado!

Prof. Luiz Diego Vidal Santos

📧 luiz.diego@uefs.br

🌐 ldvsantos.github.io/cv